I. EEFets des ondes sonores sur les nerfs auditifs

La discussion doit partir ici des propriétés dont jouissent les ondes qui parviennent dans le labyrinthe. On doit distinguer les qualités suivantes dans une onde

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impulsive qui est excitée par un corps produisant du son et qui arrive au labyrinthe :

4° Son volume et la durée de son impression;

2» Sa longueur;

3*» L'amplitude des excursions, ou l'étendue de Tespace que parcourent les parties vibrantes.

Le volume des ondes est l'extension de cette onde dans la direction suivant laquelle elle marche. Le volume d'une onde dans un milieu qui transmet du son, dépend en partie du temps que le corps vibrant d'une manière sonore emploie d'une vibration à l'autre , ou pour accomplir une vibration entière, en partie de la faculté conductrice du milieu que le son parcourt. La colonne d'air du tuyau d'orgue de trentedeux pieds exécute, par minute , trente- deux doubles vibrations , ou seize ébranlemens dans une même direction. Une partie des doubles vibrations produit la condensation du milieu conducteur , ou la protubérance de l'onde ; l'autre produit la moitié récurrente de la vibration , la raréfaction ou la dépression de l'onde. Comme la vitesse du son dans l'air est de 1022 pieds par seconde , la distance entre le commencement et la fin d'une onde impulsive, ou l'épaisseur d'une onde dans l'air , est de mille vingt-deux divisé par seize , ou à peu près de soixante-quatre pieds pour Vut du tuyau d'orgue de trente-deux pieds.

Pour Vut du tuyau de seize pieds , qui a soixante-quatre doubles vibrations, ou trente-deux ébranlemens dans le même sens , l'épaisseur de l'onde dans l'air est de mille viiigt-deux divisé par trente-deux, ou d'environ trente-deux pieds.

Pour le son du tuyau de huit pieds {ut^), qui a cent vingt-huit doubles vibrations ou soixante -quatre ébranlemens dans le même sens, l'épaisseur de l'onde dans l'air est de mille vingtdeux divisé par soixante-quatre , ou d'environ seize pieds.

Cette longueur de l'onde dans l'air est de huit pieds pour le son du tuyau de quatre pieds (ut^). Elle est de quatre pieds

SLR LES ÎNERFS AUDITIFS. 669

pour r«^ , de deux pieds pour Yut^, d'un pied pour Vut^, La vitesse du son dans l'eau est quatre fois plus grande que dans l'air , et s'élève à quatre mille quatre vingt dix pieds par seconde. Donc l'épaisseur des ondes est plus considérable dans l'eau , suivant la même proportion , c'est-à-dire qu'elle est de deux cent cinquante-six pieds pour le son du tuyau de trente-deux pieds, de cent vingt-huit pour celui de seize pieds, de soixante-quatre pour Vut^ , de trente-deux pour I'm^, , de seize pour l'a/g, de huit pour Vut^^ de quatre pour Vut^. C'est donc avec cette épaisseur que les ondes traversent l'eau du labyrinthe , et l'on voit d'après cela que le peu d'ampleur de ce dernier ne permet pas que , même dans les sons les plus élevés, pluî^ieurs ondes le traversent simulianément, quç loin de là , généralement parlant , la protubérance d'une onde , ou son sommet , son. maximum de condensation , l'a quitté , quand il est rencontré par la protubérance de l'onde suivante. La durée de l'impression qu'une onde produit sur une particule quelconque du labyrinthe , en la traversant , dépend de la durée d'une vibration du corps qui produit le son. Cette durée est d'un seizième de seconde pour Vut du tuyau de trente-deux pieds; elle est d'un mille-vingt-quatrième de seconde pour Vut^.

Il faut encore , pour certains cas , distinguer l'épaisseur des ondes de la distance des ondes. Quand le son est dû à des corps qui vibrent par va-et-vient , cette distance est égale à zéro , et les ondes se touchent immédiatement , comme le représente la figure ci contre, avec celte seule différence qu'au lieu des inflexions , il faut imaginer des condensations Fig. 75. et des raréfactions. Mais si le

/'""^v^x^^^"* — ^ '^^son doit naissance à des ébran-

lemens entre lesquels il y ait

des mouvemens de repos , le

milieu conducteur est arrivé

—~—-\j^ s^y^ ail repos, derrière une onde,

^mo SFFETS DES ONDES SON0RE9

avant que Tonde suivante commence , comme l'Indique la flgure ci-contre. Cela peut avoir lieu lorsque les sons provien-» nent du simple choc , comme dans h roue de Savart et dans la Sirène. En conséquence, il peut y avoir certaines conditions dans lesquelles la durée de l'impression, ou celle du passage des ondes à travers un point donné du labyrinthe , soit plus courte que les intervalles de temps qui séparent leurs maxima.

Il s'opère , dans 1 épaisseur d'une onde , une gradation insensible de la densité , depuis le commencement jusqu'à la fin. Au commencement de l'onde , la densité commence à croître ; elle atteint le maximum à la fin du premier quart, et diminue jusqu'à la moitié de sa longueur ; dans lé reste de l'onde , il y a raréfaction, puisqu'ici les molécules, auparavant condensées, tendent à s'éloigner les unes des autres. La raréfaction va toujours en augmentant vers )e dernier quart , où elle diminue de nouveau.

Tandis que l'onde impulsive marche dans le labyrinthe, toutes ses particules passent successivement par ces degrés de condensation et de raréfaction dans la direction du l'ébranlement.

Comme la condensation est produite par un rapprochement, et la raréfaction par un éloignement des molécules , toutes les particules de Tonde parcourent en même temps une certaine étendue de l'ébranlement. Cette étendue est peu considérable au commencement de Tonde , car l'ébranlement, communique un mouvement d'autant moindre aux molécules, qu'elles sont plus distantes du point primordialement ébranlé. Dans la partie postérieure de Tonde , les molécules s'écartent les unes des autres , et leur vitesse y est affectée de la même différence. Au passage de l'onde par un point du milieu qu'elle parcourt , les molécules qui se trouvent en ce lieu éprouvent successivement une condensation croissante , puis une condensation diminuante , et , dans la partie postérieure de Tonde , elles reviennent à Tétat de raréfaction. En même temps, la vitesse avec laquelle les molécules du milieu se meuvent pen-

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dant le passage de l'onde à travers ce point , devient successivement plus grande , atteint un maximum, puis se ralentit. Pendant le passage de la dépressioi\ de Tonde à travers ce point , la particule exécute sa vibration récurrente avec une rapidité d'abord croissante , ensuite décroissante. Tout cela est applicable au nerF auditif.

L'épaisseur des ondes demeure la même pendant la propagation de son à toutes les distances; mais l'amplitude des excursions des particules vibrantes croît avec le carré de ces distances. De la seule amplitude des excursions des particules vibrantes dépend l'intensité ou la force du son ou de Touie.

La forme des ondes dans l'air est sphérique. L'organe de l'ouïe n'est rencontré que par un segment de cette sphère , qu'on peut appeler la largeur de Tonde , ou son étendue en surface. La largeur des ondes qui profitent à l'ouïe dépend de Tétendue en largeur dans laquelle le nerf auditif est frappé par- Tonde. Les ondes qui parviennent de la caisse du tympan au labyrinthe, n'ont, à leur entrée dans le labyrinthe , que la largeur de la fenêtre ovale ou de la fenêtre ronde ; mais , à partir de ce point , elles s'étalent.